Оптоэлектронный коммутатор

Авторы патента:

H03K17/78 - с использованием оптоэлектронных приборов в качестве активных элементов, т.е. светоизлучающих и фотоэлектрических приборов, электрически или оптически связанных

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОР, содержащий передающий блок с источникрм питания,выход которого соеди- .Г нен с входом переключателя, выход переключателя соединен с/выходами первого и второго вентилей, светодиод, выход которого оптически связан с входом фотодиода приемного блока, отличающийся тем, что. с целью расширения диапазона коммутируемых Токов, в переданяций блок введены третий и четвертый вентили, выходы которых соединены с входом .усилителя мощности, а входы - через дифференцируннцие RC -цепи с выходами первого и второго вентилей соответственно, выход усилителя мощности соединен с входом светодиода , в приемном блоке выход фотодиода соединен с входом дифференцирующей КС-цепи и первым входом элемента 2И-НЕ, выход дифференцирующей RC-цепи через последовательно соединенные инвертор и первый ключ соединен с первой обмоткой поляризованного реле; а выход элемента 2И-НЕ через второй ключ - с второй , второй вход элемента 2И-НЕ соединен (Л с выходом инвертора. 05 i 4 а: 4;:

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 Н 03 К 17 78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к втоескочм свиДЯтяльСтВу

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ HSOBPETEHHA И ОТНРЫТИЙ (21) . 3441693/18-21 (22) 17.05. 82 (46) 30. 12. 83. Бюл Р 48 (72) В, И. Соловарсв, B., Ï,Nÿçèí и Р„Ф.Дудкин (53) . 621.384(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 439921, кл Н 03 К 17/78, 12.06.75.

2 Авторское свидетельство СССРФ 687598, кл. Н 03 К 17/78(05 „08„. 79 (прототип), (54), (57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОР содержащий передающий блок с .источником питания, выход которого соединен с входом переключателя, выход пе- реключателя соединен с.-входами первого и второго вентилей, светодиод, выход которого оптически связан с .входом фотодиода приемного блока, отличающийся тем, что, „„SU„„64464 A с целью расширения диапазона коммутируемых токов, в передающий блок введены третий и четвертый вентили, выходы которых соединены с входом .усилителя мощности, а входы - через диФФеренцирующие Rc -цепи с выходами первого и второго вентилей соответственно, выход усилителя . мощности соединен с входом светодиода, в приемном блоке выход Фотодиода соединен с входом дифференцирующей йС-цепи и первым входом элемента 2И-НЕ, выход дифференцирующей RC.-цепи через последовательно соединенные инвертор и первый ключ соединен с первой обмоткой поляризованного реле, а выход элемента

2И-НЕ через второй ключ вЂ” с второй

Я второй вход элемента 2И-НЕ соединен

c* вьиодом инвертора.

1064464

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в системах дистанционного включения силовых цепей, когда необходимо обеспечить высокую помехозащищенность и гальв аническую разв язку 5 приемного и передающего блоков оптоэлектронного коммутатора при малых уровнях. входного сигнала, Известен оптоэлектронный коммутатор, содержащий приемный и пере дающий блоки . Приемный блок содер-, жит основной и компенсирующий фотодиоды и нелинейный усилитель, а передающий блок собран на двух транзисторах и двух светодиодах (1).

Недостатком данного коммутатора является необходимость применения двух световолоконных жгутов. Кроме того, приемная часть в режиме ожи- дания потребляет значительную электроэнергию. 20

Наиболее близким к предлагаемому является быстродействующий фото- транзисторный оптрон, состоящий из двух блоков: приемного и передающего, связанных между собой 25 световодом . Приемный блок состоит из фотодиода, фототранэистора, резистивной нагрузки и источника коммутирующего сигнала. Передающий блок состоит из основного и вспомо- 30 гательного светодиодов, двух вентилей, переключателя. и источника питания . Основной св етодиод оптически связан с фототранзистором, а вспомогательный светодиод вЂ” с фотодиодом (2 g. 35

Однако известное устройство характеризуется большим (1 Вт) энергопотреблением передающего блока; низкими возможностями по диапазону амплитуд коммутируемых токов; не- 40 обходимостью применения двух стекловблоконных жгутов, которая сказывается при условии протяженной линии . связи между передающим и приемным блоками

Цель изобретения вЂ” расширение диапазона коммутируемых токов.

Укаэанная цель достигается тем, что в оптоэлектронном коммутаторе, содержащем передающий блок с источником питания, выход которого соединен с входом переключателя, выход переключателя соединен с входами первого и второго вентилей, светодиод, выход которого оптически связан с входом фотодиода приемного блока, в передающий блок введены третий и четвертый вентили, выходы которых соединены с входом усилителя мощности, а входы вЂ” через дифференцирующие Rc -цепи с вы- 60 ходами первого и второго вентилей соответственно, выход усилителя мощности соединен со входом светодиода, в приемном блоке выход фотодиода соединен с входом дифферен- 65 цирующей RC -цепи и первым входом элемента 2 И-НЕ, выход дифференцирующей Ас -цепи через последовательно соединенные инвертор и первый ключ соединен с первой обмоткой поляризованного реле, а выход элемента 2 И-НЕ через второй ключ вЂ” с второй, второй вход элемента 2 И-BE соединен с выходом инвертора, На чертеже представлена функциональная схема оптоэлектронного коммутатора.

Коммутатор содержит передающий блок 1 и приемный блок 2, соединенные между собой стекловолоконным жгутом 3, Передающий блок 1 состоит из источника 4 питания, переклю- чателя 5, двух одновибраторов 6 и 7 каждый из которых включает в себя вентили 8 вЂ” 11 и дифференцирующие р0 -цепи 12 и 13, а также усилитель

14 мощности и светодиод 15, излучающая поверхность которого пристыкована к входному окну сгекловолоконного жгута 3. Выходное окно световолоконного жгута 3 соединено с чувствительной площадкой фотодиода 16 приемного блока 2. К выходу фотодиода 16 подсоединены дифференцирующая РС -цепь 17, элемент 2 И-НЕ

18, инвертор 19, ключи 20 и 21 и поляризованное реле 22.

Коммутатор работает следующим образом, В исходном состоянии первые контакты переключателя 5 передающего блока 1 замкнуты, а вторые контакты разомкнуты. При переводе рычага переключателя в положение "Включено, вторые контакты замыкаются, а первые вЂ” размыкаются. В результате этой операции на входе одновибратора б вырабатывается запускающий импульс, а на выходе одновибратора б формируется длинный импульс, который затем поступает во входную цепь усилителя 14 мощности, и светодиод 15 посылает световой поток по жгуту

3 на фотодиод 16 приемного блока 2 коммутатора. Световой сигнал фотодиодом преобразуется в электрический, который через дифференцирующую ЯС-цепь 17 поступает на инвертор 19 и одновременно на элемент

2И-НЕ 18. На выходе инвертора 19 формируется импульс, который затем поступает во входную цепь ключа 20

Реле 22 устанавливается в исходное состояние. По окончании входного импульса на приемнике формируется отрицательный импульс, который поступает во входную цепь ключа 21.

Реле срабатывает и его контакты коммутируют исполнительную цепь.

При переводе рычага переключателя в положение " Отключено", вырабатывается управляющий импульс на входе одновибратора 7, на выходе которого формируется короткий

l064464

Составитель И. Парфенов

Редактор Н, Ковалева Техред И.Метелева. Корректор О Билак

» «» «Ф

ЗакаЗ 10361/59 .Тираж 93.6 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская ндб, д» 4/5

Филиал ППП Патент, г ужгород, уп Проектная, 4 импульс, поступающий на усилитель

l4 мощности. Светодиод 15 высвечивает короткий импульс по световоду.на фотодиод 16 приемногб блока

2. Сигнал с фотодиода через дифференцирующую РС-цепь 17 поступает 5 на инвертор 19 и далее на входную цепь ключа 20, Реле срабатывает, производя размыкание исполнительной цепи; Так как постоянная времени дифференцирующей РС-цепи 17 больше длительности короткого ймпульса, то во входную цепь ключа 20 поступают как короткий, так и длинный управляющие импульсы, а на ключ 21 поступают только длинные управляющие импульсы.

Длительность импульса, вырабатываемо о одновибраторамй 6 и 7 определяется постоянной времени йС -цепей 12 и 13, Таким образом, потребляемая от источника питания средняя мощность приемного блока в режиме ожидания составляет менее 10 Вт. В период коммутации расходуемая энергия от источника питания составляет

15 ° 10 ЗДж За один цикл работы.

Малым энергопотреблением отмечается и передающий блок,, В режиме ожидания он потребляет менее 10 Вт., Энергия (3 10 > Дж. )расходуется лишь при подаче на светодиод однократных импульсов длительностью 40 «10 3 и

20 10 3с в момент включения и вы-. ключения переключателя, т.е. за один цикл работы коммутатора.

Бесконтактный кодирующий переключатель // 1051719

Переключающее устройство // 1050116

Ключ переменного тока // 1050115

Оптоэлектронный кодирующий переключатель // 1034186

Оптоэлектронный переключатель // 1029411

Высоковольтный оптоэлектронный ключ // 1018248

Оптоэлектронный переключатель // 1015498

Оптоэлектронный переключатель // 1014148

Электронный ключ // 1003346

Коммутационное устройство // 2124806

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для коммутации силовых элементов автоматики (электромагнитов, клапанов и т.д.) в определенной последовательности с необходимыми временными задержками и самоблокировками, например в дозирующих устройствах, топливораздаточных колонках с кнопочным управлением

Транзисторный ключ // 2138906

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах сливной преобразовательной техники, например, в качестве мощных быстродействующих ключей высокочастотных инверторов

Оптоэлектронное реле // 2163417

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в коммутационных устройствах с гальванической развязкой

Коммутационное устройство // 2175166

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для коммутации силовых элементов автоматики (электромагнитов, клапанов и т.д.) по определенной программе с необходимыми временными задержками и самоблокировками, например, в дозирующих устройствах, топливораздаточных колонках с кнопочным управлением

Трехфазный коммутатор // 2185023

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для включения и отключения трехфазной нагрузки

Реле переменного тока // 2290752

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) на железнодорожном транспорте

Устройство согласования на основе оптоэлектронного ключа // 2369007

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в электронной коммутационной технике, в частности в аппаратуре передачи данных и аппаратно-программных комплексах

Коммутирующее устройство // 2019916

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в аппаратуре контроля и управления производственных процессов, транспортных средств

Тиристорный коммутатор // 2020742

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для подключения нагрузки различного характера к трехфазной сети переменного тока

Оптоэлектронный согласователь // 2024188

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных областях радиоэлектроники для гальванической развязки цепей и умножения частоты сигнала